石墨烯和氧化石墨烯(GO)因特殊的大平面结构,在有机半导体、生物传感器、超级电容等领域有巨大的应用潜力。但石墨烯在基体中易复合,限制了其性能发挥,需要通过调整其尺寸、缺陷程度以及表面功能化结构等优化性能。由于具有空气稳定性高、简单易得、电学性能优异等优点,聚3-己基噻吩(P3HT)是目前最常用的半导体聚合物材料之一,其侧链易于进行功能化调节,优化半导体性能。本文通过调整制备条件和后处理方法优化GO结构,进一步通过P3HT侧链工程制备共价连接氧化石墨烯/聚噻吩复合材料,为进一步提高石墨烯基半导体材料性能打下基础:(1)调整Hummers法制备氧化石墨烯过程中加水后氧化时间,利用FTIR、Raman等方法证明,加水氧化2小时能提高GO的氧化程度及热稳定性,缩小GO片层层间距;延长加水后氧化时间不会进一步提高GO氧化程度。(2)通过分析不同氧化程度GO样品离心后处理过程中不同阶段分离产物的结构与性质发现,传统离心后处理方法损失了相当大一部分高质量GO产物,FTIR、XPS等测试结果显示,损失的GO产物尺寸较小,含有杂质更少;随着GO样品氧化程度提升,水溶性增强,损失GO比例进一步提高。(3)通过噻吩胺单体功能化的石墨烯(rGA)与3---己基噻吩(3HT)原位聚合,制备了rGA单元比例为0%,0.5%,1%,2%和5%的石墨烯侧链接枝聚噻吩的复合物。结果表明:添加rGA能提高P3HT的分子量,分子链规整性和热稳定性,有利于有机半导体器件应用。聚合物的紫外-可见光吸收峰随rGA比例提高首先逐渐红移,光学能隙不断增大;当rGA添加量超过2%后,由于氧化石墨烯复合程度提高吸收峰开始蓝移,光学能隙减小。石墨烯/聚噻吩共价连接复合材料阈渗值在2%,超过石墨烯/聚噻吩直接共混复合材料,有利于提升石墨烯添加量,充分发挥石墨烯性能潜力。